Шокова заморозка

Шокова заморозка

Навіщо застосовується шокова заморозка?

Шокова заморозка - це різке охолодження продукції, що заморожується, в спеціальному обладнанні. При шоковому заморожуванні зниження температури відбувається за короткий проміжок часу від півгодини до 4 годин.

Шокова заморозка дозволяє максимально знизити розмноження бактерій і мікроорганізмів під час охолодження і заморожування харчових продуктів, що значно збільшує термін зберігання. При правильно виконаній шоковій заморозці також по максимуму зберігаються смак і аромат продукту, і попереджається пересихання, втрата ваги і окислення. Шокова заморозка відрізняється від звичайної швидкістю замерзання.

В результаті швидкого охолодження утворюються не великі кристали льоду, а безліч дрібних, і продукт менше пошкоджується.

Тривале зберігання харчових продуктів - додаткова перевага з точки зору рентабельності бізнесу, і вагомий аргумент з гуманітарною точки зору для боротьби з недоїданням в країнах, що розвиваються.

Шокова заморозка широко застосовується в харчовій промисловості для тривалого зберігання м'яса, риби, овочів, ягід, готових страв.

Швидке заморожування, що забезпечує високі швидкості процесу з подальшим низькотемпературним зберіганням, є зараз і в найближчому майбутньому найбільш ефективним методом консервування харчових продуктів. При цьому кожен продукт або група продуктів вимагає оптимальної швидкості заморожування, відхилення від якої призводить до погіршення якості продукту.

Сучасний розвиток харчових галузей промисловості технічно розвинених країн відрізняється поступовим і незворотнім переходом до виробництва швидкозаморожених штучних продуктів. Наша країна в цій галузі грунтовно відстає від розвинених країн, де виробництво подібної продукції досягає 20-40 кг в рік на душу населення.

Швидкозаморожені штучні продукти об'єднують цілу групу продуктів (м'ясо, риба, птиця, готові страви, вироби з тіста, морозиво, пельмені, овочі, фрукти і т.п.), виробництво яких організовано індустріально на поточних лініях, що включають на завершальному етапі процес швидкого поштучного заморожування.

У розвинених країнах для швидкого заморожування харчових продуктів застосовується широкий набір методів і відповідних їм технічних засобів. Так, крім повітряного методу, розвиваються криогенний з використанням азоту або діоксиду вуглецю (С02), занурювальний в киплячій рідини (розчин хлориду кальцію, етилового спирту, зопіленгліколя і т.п.), застосовуються також комбінації криогенного і повітряного методів. У нас в країні в даний час для заморожування харчових продуктів використовується тільки повітряний метод.

Чому шокова заморозка не панацея?

1. Вплив магнітного поля Землі. Всі об'єкти пронизують силові лінії постійного магнітного поля. В колоїдних середовищах, таких як цитоплазма, міжклітинна рідина, багато харчових рідин, зростання кристалів визначається впливом магнітного поля. Кристали льоду ростуть в напрямку силових ліній, на відміну від сніжинок, які падають хаотично і не мають визначеного спрямування. Кристали ж в нерухомому середовищі утворюють голчасту форму. Щоб впоратись з цією проблемою, в Японії роблять обладнання для промислової шокової заморозки під впливом штучно створених магнітних полів.
2. Дегідратація протеїнів. Зародки кристалів утворюються на неоднорідностях і енергетичних флуктуаціях і утворюються з переохолодженої води. Однак при зростанні кристала льоду з поверхні кристалізації витісняються домішки. Таким чином, кристали складаються переважно з води, а та вода, що залишилася не заморожена, набуває все більш і більш високу солоність. Концентрація солі в кінці заморожування досягає 18%. Такий рівень солоності призводить до дегідратації протеїнів і відділенню молекул води з руйнуванням гідратної оболонки білків. Аналогічні наслідки настають і для всіх видів жирних кислот. Це процес характерний для будь-якого типу заморожування і не залежить від його швидкості. Існує межа швидкості, при якій вода не перетворюється в лід. При вкрай високих швидкостях охолодження вода минає фазу кристалізації і набуває вітріфіцірованих станів. Для об'єктів реальної харчової промисловості такі швидкості охолодження недосяжні навіть при опусканні в рідкий азот.
3. Окислення жирів. Холодна сублімація. Замерзлий лід у вигляді крижаних голок доходить до розмірів 180 і більше мікрон, що в кілька разів перевищує розміри клітин і діаметри м'язових волокон. Кристали протикають клітинні мембрани і поступово при зберіганні відбувається процес рекристалізації. Всі дотичні кристали льоду зрощуються в пористий кристал, який займає весь об'єм продукту. Після чого починається процес сублімації. Вода, що випаровується, відкриває канали для проникнення кисню всередину. Відбувається окислення жирів і їх прогоркання. Для запобігання сублімації в харчовій промисловості застосовується глазурування.
4. Деформаційні зміни настають в продукті при швидкому заморожуванні тому, що щільність льоду і води відрізняється. Зовнішні шари продукту заморожуються, а внутрішні зберігають рідкий стан і зберігають початковий розмір. Різниця в розмірах замороженої і не замороженої частин продукту викликає його деформацію і розриви тканин. Наприклад великі екземпляри тунця при шокового заморожування отримують розриви глибиною до декількох сантиметрів. При оптимальній для конкретного продукту швидкості заморозки руйнування пов'язані з деформацією можуть бути зменшені. Існують два зустрічні процеси. Один з них - це швидке охолодження і заморожування, що збільшує розміри зародків кристалів і таким чином поліпшує якість. Другий же процес погіршує якість оскільки швидке охолодження викликає зростання деформації. Наприклад, в меблевому виробництві щоб зігнути ніжку стільця, потрібно проводити повільну деформацію, інакше ніжка зламається. Таким же чином уповільнення деформації покращує якість заморожуваного продукту.

Але в наш час нема нічого кращого для підготування продукції для тривалого зберігання за шокову заморозку.